Природний експеримент — це емпіричне дослідження, в якому особи (або скупчення особин) піддаються експериментальним та контрольним умовам, які визначаються природою або іншими факторами, не залежними від дослідників. Процес управління експозицією, можливо, нагадує випадкове призначення. Таким чином, природні експерименти є спостережними дослідженнями і не є контрольованим у традиційному розумінні рандомізованим експериментом. Природні експерименти є найкориснішими, коли була чітко визначена експозиція, що включає чітко визначену субпопуляцію (і відсутність експозиції у подібній субпопуляції), така, що зміни результатів можуть бути правдоподібно пов'язані з експозицією. У цьому сенсі різниця між природним експериментом та не експериментальним спостережним дослідженням полягає в тому, що перше включає порівняння умов, що прокладають шлях для причинно-наслідкового висновку, а друге — ні.
Природні експерименти застосовуються як план дослідження, коли контрольований експеримент здійснити надзвичайно важко або неетично, наприклад, у ряді дослідницьких областей, що стосуються епідеміології (наприклад, оцінка впливу на здоров'я різного ступеня впливу іонізуючого випромінювання у людей, які мешкали поблизу Хіросіми під час атомного вибуху) та економіки (наприклад, оцінка економічної віддачі від суми навчання у дорослих американців).
Історія
Одним із найвідоміших ранніх природних експериментів був спалах холери 1854 на Брод-стріт у Лондоні, Англія. 31 серпня 1854 року холера спалахнула у Сохо. Протягом наступних трьох днів біля Брод-стріт загинуло 127 людей. До кінця спалаху загинуло 616 людей. Лікар Джон Сноу визначив джерело спалаху як найближчу загальнодоступну водокачку, використовуючи мапу смертей та хвороб, яка виявила кластер випадків навколо насосу.
У цьому прикладі Сноу виявив сильний зв'язок між використанням води з насоса та смертю та хворобами внаслідок холери. Сноу виявив, що Southwark and Vauxhall Waterworks Company, яка постачала воду в райони з високим рівнем захворюваності, отримувала воду з Темзи нижче за течією, від місця звідки неочищені стічні води скидалася в річку. Навпаки, райони, куди постачалась вода від Lambeth Waterworks Company, яка отримувала воду вище за течією від скидів стічних вод, мали низький рівень захворіваності. Враховуючи майже безсистемний клаптиковий розвиток системи водопостачання в середині XIX століття в Лондоні, Сноу розглядав події як «експеримент … у найбільшому масштабі». Звичайно, вплив забрудненої води не був під контролем жодного вченого. Тому цей вплив було визнано природним експериментом.
Останні приклади
Розмір сім'ї
Мета дослідження Ангріст та Еванс (1998) полягала в оцінці впливу розміру сім'ї на результати праці матері на ринку праці. Принаймні з двох причин кореляція між розміром сім'ї та різними результатами (наприклад, заробітками) не повідомляє нам про те, як розмір сім'ї причинно впливає на результати ринку праці. По-перше, як на результати ринку праці, так і на розмір сім'ї можуть впливати неспостережувані «треті» змінні (наприклад, особисті уподобання). По-друге, самі результати ринку праці можуть вплинути на розмір сім'ї (так звана «зворотна причинність»). Наприклад, жінка може відкласти народження дитини, якщо вона отримує підвищення на роботі. Автори зауважили, що у сімей з двома дітьми, у яких є або двоє хлопчиків, або дві дівчинки, значно більша ймовірність мати третю дитину, ніж у дводітної сім'ї з одним хлопчиком та однією дівчинкою. Тоді стать перших двох дітей є свого роду природним експериментом: це так, ніби експериментатор випадковим чином призначив одним сім'ям двох дітей, а іншим — трьох. Тоді автори змогли достовірно оцінити причинний ефект народження третьої дитини на результати ринку праці. Ангріст та Еванс виявили, що виношування дитини має більший вплив на бідних та менш освічених жінок, ніж на високоосвічених жінок, хоча вплив на заробіток третьої дитини, як правило, зникає до 13-го дня народження цієї дитини. Вони також виявили, що народження третьої дитини мало впливало на заробіток чоловіків.
Ігрові шоу
У рамках економіки ігрові шоу — це часто вивчена форма природного експерименту. Хоча ігрові шоу можуть здаватися штучним контекстом, їх можна вважати природними експериментами через те, що контекст виникає без втручання вченого. Ігрові шоу використовувались для вивчення широкого кола різних типів економічної поведінки, таких як прийняття рішень під загрозою та кооперативна поведінка.
Заборона куріння
У Гелені, Монтана заборона на куріння діяла у всіх громадських приміщеннях, включаючи бари та ресторани, протягом шести місяців з червня 2002 року по грудень 2002 року. Гелена географічно ізольована і обслуговується лише однією лікарнею. Дослідники відзначили, що рівень інфарктів впав на 40 %, коли діяла заборона на куріння. Противники закону наполягли, щоб через півроку призупинити виконання закону, після чого рівень серцевих нападів знову зріс. Це дослідження було прикладом природного експерименту, який називається [en], коли експозиція на час знімається, а потім повертається. Дослідження також потенційно припускає, що нездатність контролювати змінні в природних експериментах може перешкодити дослідникам робити чіткі висновки. Критики стверджували, що особливо великий відсоток коливань темпів інфаркту міокарда, ймовірно, обумовлений випадковістю, враховуючи невелику чисельність популяції.
Випробування ядерної зброї
Випробування ядерної зброї викидало в атмосферу велику кількість радіоактивних ізотопів, деякі з яких могли вбудовуватися в біологічні тканини. Викидання припинилося після Договору про часткову заборону ядерних випробувань у 1963 році, який забороняв атмосферні ядерні випробування. Це нагадувало широкомасштабний експеримент [en], але не могло бути проведено як звичайний експеримент на людях через наукову етику. Було можливим кілька видів спостережень (у людей, народжених до 1963 р.), наприклад, визначення швидкості заміщення клітин у різних тканинах людини.
Проект війни у В'єтнамі
Важливим питанням в економічних дослідженнях є те, що визначає заробіток. Ангріст (1990) оцінив вплив військової служби на доходи за життя. Використовуючи статистичні методи, розроблені в економетриці, Ангріст використав приблизне Проектом лотереї війни у В'єтнамі як інструментальну змінну, пов'язану з правом на участь лише військових. Оскільки багато факторів дозволяють передбачити, чи служить хтось на військовій службі, проект лотереї створює природний експеримент, коли призваних до військової служби можна порівняти з тими, хто не був призваний, оскільки ці дві групи не повинні суттєво відрізнятися до проходження військової служби. Ангріст виявив, що заробіток ветеранів в середньому був приблизно на 15 відсотків менше заробітку не ветеранів.
Промисловий меланізм
З Промисловою революцією у XIX столітті багато видів метеликів, включаючи добре вивченого П'ядуна березового, відповіли на забруднення атмосфери промисловістю навколо міст діоксидом сірки та сажею різким збільшенням частоти темних форм у порівнянні з колишніми рясними блідими, рябими формами. У ХХ столітті, коли регулювання покращувалось, а забруднення падало, створились умови для широкомасштабного природного експерименту, тенденція до промислового меланізму була змінена, і меланічні форми швидко стали рідкісними. Цей ефект привів еволюційних біологів Л. М. Кука та Дж. Р. Г. Тернера до висновку, що «природний відбір є єдиним достовірним поясненням загального спаду».
Примітки
- DiNardo, J. (2008). . У ; (ред.). (вид. Second). Palgrave Macmillan. с. 856—864. doi:10.1057/9780230226203.1162. ISBN . Архів оригіналу за 19 жовтня 2017. Процитовано 3 грудня 2020.
- Dunning, Thad (2012). Natural Experiments in the Social Sciences: A Design-Based Approach. Cambridge University Press.
- Friedman, G. D. (1980). Primer of Epidemiology (вид. 2nd). New York: McGraw-Hill. ISBN .
- Rosenzweig, M. R.; Wolpin, K. I. (2000). Natural 'Natural Experiments' in Economics. . 38 (4): 827—874. doi:10.1257/jel.38.4.827.
- Snow, J. (1855). On the Mode of Communication of Cholera (2nd ed.). London: Churchill. Excerpted in MacMahon, B. & Pugh, T.F. (1970). Epidemiology. Boston: Little Brown.
- The 1854 cholera outbreak is the example of a natural experiment discussed often by , e.g. in Statistical Models: Theory and Practice (Cambridge University Press) [1] [ 23 вересня 2015 у Wayback Machine.], chapter 1.3 (pp. 6–9).
- MacMahon, B., & Pugh, T.F. (1970). Epidemiology: Principles and Methods. Boston: Little, Brown.
- Snow's studies of the pattern of the disease were convincing enough to persuade the local council to disable the well pump by removing its handle. After the handle of the well-pump was replaced, the incidence of new cases dropped. In stopping the use of water from the well-pump, the authorities conducted, in effect, a second study, an uncontrolled intervention study, a study with an intervention group but no control group.
- ; Evans, W. (1998). Children and Their Parents' Labor Supply: Evidence from Exogenous Variation in Family Size. American Economic Review. 88 (3): 450—477. JSTOR 116844.
- Post; Van den Assem; Baltussen; Thaler (2008). (PDF). American Economic Review. 98 (1): 38—71. doi:10.1257/aer.98.1.38. JSTOR 29729963. S2CID 12816022. SSRN 636508. Архів оригіналу (PDF) за 16 лютого 2021. Процитовано 3 грудня 2020.
- van den Assem; van Dolder; Thaler (2012). Split or Steal? Cooperative Behavior When the Stakes Are Large. Management Science. 58 (1): 2. doi:10.1287/mnsc.1110.1413. S2CID 1371739. SSRN 1592456.
- Sargent, R. P.; Shepard, R. M.; Glantz, S. A. (2004). Reduced incidence of admissions for myocardial infarction associated with public smoking ban: before and after study. British Medical Journal. 328 (7446): 977—980. doi:10.1136/bmj.38055.715683.55. PMC 404491. PMID 15066887.
- Kabat, Geoffrey (5 червня 2004). Effect of public smoking ban in Helena, Montana. BMJ : British Medical Journal. 328 (7452): 1379. doi:10.1136/bmj.328.7452.1379-b. ISSN 0959-8138. PMC 420336. PMID 15178633.
- Angrist, Joshua D. (1990). Lifetime Earnings and the Vietnam Draft Lottery: Evidence from Social Security Administrative Records. American Economic Review. 80 (3): 313—336. JSTOR 2006669.
- . Архів оригіналу за 15 квітня 2021. Процитовано 3 грудня 2020.
- Cook, L. M.; Turner, J. R. G. (2008). Decline of melanism in two British moths: spatial, temporal and inter-specific variation. Heredity. 101 (6): 483—489. doi:10.1038/hdy.2008.105. PMID 18941471.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Prirodnij eksperiment ce empirichne doslidzhennya v yakomu osobi abo skupchennya osobin piddayutsya eksperimentalnim ta kontrolnim umovam yaki viznachayutsya prirodoyu abo inshimi faktorami ne zalezhnimi vid doslidnikiv Proces upravlinnya ekspoziciyeyu mozhlivo nagaduye vipadkove priznachennya Takim chinom prirodni eksperimenti ye sposterezhnimi doslidzhennyami i ne ye kontrolovanim u tradicijnomu rozuminni randomizovanim eksperimentom Prirodni eksperimenti ye najkorisnishimi koli bula chitko viznachena ekspoziciya sho vklyuchaye chitko viznachenu subpopulyaciyu i vidsutnist ekspoziciyi u podibnij subpopulyaciyi taka sho zmini rezultativ mozhut buti pravdopodibno pov yazani z ekspoziciyeyu U comu sensi riznicya mizh prirodnim eksperimentom ta ne eksperimentalnim sposterezhnim doslidzhennyam polyagaye v tomu sho pershe vklyuchaye porivnyannya umov sho prokladayut shlyah dlya prichinno naslidkovogo visnovku a druge ni Prirodni eksperimenti zastosovuyutsya yak plan doslidzhennya koli kontrolovanij eksperiment zdijsniti nadzvichajno vazhko abo neetichno napriklad u ryadi doslidnickih oblastej sho stosuyutsya epidemiologiyi napriklad ocinka vplivu na zdorov ya riznogo stupenya vplivu ionizuyuchogo viprominyuvannya u lyudej yaki meshkali poblizu Hirosimi pid chas atomnogo vibuhu ta ekonomiki napriklad ocinka ekonomichnoyi viddachi vid sumi navchannya u doroslih amerikanciv IstoriyaMapa Dzhona Snou klasterizaciyi vipadkiv holeri u Soho pid chas epidemiyi 1854 roku u Londoni Odnim iz najvidomishih rannih prirodnih eksperimentiv buv spalah holeri 1854 na Brod strit u Londoni Angliya 31 serpnya 1854 roku holera spalahnula u Soho Protyagom nastupnih troh dniv bilya Brod strit zaginulo 127 lyudej Do kincya spalahu zaginulo 616 lyudej Likar Dzhon Snou viznachiv dzherelo spalahu yak najblizhchu zagalnodostupnu vodokachku vikoristovuyuchi mapu smertej ta hvorob yaka viyavila klaster vipadkiv navkolo nasosu U comu prikladi Snou viyaviv silnij zv yazok mizh vikoristannyam vodi z nasosa ta smertyu ta hvorobami vnaslidok holeri Snou viyaviv sho Southwark and Vauxhall Waterworks Company yaka postachala vodu v rajoni z visokim rivnem zahvoryuvanosti otrimuvala vodu z Temzi nizhche za techiyeyu vid miscya zvidki neochisheni stichni vodi skidalasya v richku Navpaki rajoni kudi postachalas voda vid Lambeth Waterworks Company yaka otrimuvala vodu vishe za techiyeyu vid skidiv stichnih vod mali nizkij riven zahvorivanosti Vrahovuyuchi majzhe bezsistemnij klaptikovij rozvitok sistemi vodopostachannya v seredini XIX stolittya v Londoni Snou rozglyadav podiyi yak eksperiment u najbilshomu masshtabi Zvichajno vpliv zabrudnenoyi vodi ne buv pid kontrolem zhodnogo vchenogo Tomu cej vpliv bulo viznano prirodnim eksperimentom Ostanni prikladiRozmir sim yi Meta doslidzhennya Angrist ta Evans 1998 polyagala v ocinci vplivu rozmiru sim yi na rezultati praci materi na rinku praci Prinajmni z dvoh prichin korelyaciya mizh rozmirom sim yi ta riznimi rezultatami napriklad zarobitkami ne povidomlyaye nam pro te yak rozmir sim yi prichinno vplivaye na rezultati rinku praci Po pershe yak na rezultati rinku praci tak i na rozmir sim yi mozhut vplivati nesposterezhuvani treti zminni napriklad osobisti upodobannya Po druge sami rezultati rinku praci mozhut vplinuti na rozmir sim yi tak zvana zvorotna prichinnist Napriklad zhinka mozhe vidklasti narodzhennya ditini yaksho vona otrimuye pidvishennya na roboti Avtori zauvazhili sho u simej z dvoma ditmi u yakih ye abo dvoye hlopchikiv abo dvi divchinki znachno bilsha jmovirnist mati tretyu ditinu nizh u dvoditnoyi sim yi z odnim hlopchikom ta odniyeyu divchinkoyu Todi stat pershih dvoh ditej ye svogo rodu prirodnim eksperimentom ce tak nibi eksperimentator vipadkovim chinom priznachiv odnim sim yam dvoh ditej a inshim troh Todi avtori zmogli dostovirno ociniti prichinnij efekt narodzhennya tretoyi ditini na rezultati rinku praci Angrist ta Evans viyavili sho vinoshuvannya ditini maye bilshij vpliv na bidnih ta mensh osvichenih zhinok nizh na visokoosvichenih zhinok hocha vpliv na zarobitok tretoyi ditini yak pravilo znikaye do 13 go dnya narodzhennya ciyeyi ditini Voni takozh viyavili sho narodzhennya tretoyi ditini malo vplivalo na zarobitok cholovikiv Igrovi shou U ramkah ekonomiki igrovi shou ce chasto vivchena forma prirodnogo eksperimentu Hocha igrovi shou mozhut zdavatisya shtuchnim kontekstom yih mozhna vvazhati prirodnimi eksperimentami cherez te sho kontekst vinikaye bez vtruchannya vchenogo Igrovi shou vikoristovuvalis dlya vivchennya shirokogo kola riznih tipiv ekonomichnoyi povedinki takih yak prijnyattya rishen pid zagrozoyu ta kooperativna povedinka Zaborona kurinnya U Geleni Montana zaborona na kurinnya diyala u vsih gromadskih primishennyah vklyuchayuchi bari ta restorani protyagom shesti misyaciv z chervnya 2002 roku po gruden 2002 roku Gelena geografichno izolovana i obslugovuyetsya lishe odniyeyu likarneyu Doslidniki vidznachili sho riven infarktiv vpav na 40 koli diyala zaborona na kurinnya Protivniki zakonu napolyagli shob cherez pivroku prizupiniti vikonannya zakonu pislya chogo riven sercevih napadiv znovu zris Ce doslidzhennya bulo prikladom prirodnogo eksperimentu yakij nazivayetsya en koli ekspoziciya na chas znimayetsya a potim povertayetsya Doslidzhennya takozh potencijno pripuskaye sho nezdatnist kontrolyuvati zminni v prirodnih eksperimentah mozhe pereshkoditi doslidnikam robiti chitki visnovki Kritiki stverdzhuvali sho osoblivo velikij vidsotok kolivan tempiv infarktu miokarda jmovirno obumovlenij vipadkovistyu vrahovuyuchi neveliku chiselnist populyaciyi Viprobuvannya yadernoyi zbroyi Viprobuvannya yadernoyi zbroyi vikidalo v atmosferu veliku kilkist radioaktivnih izotopiv deyaki z yakih mogli vbudovuvatisya v biologichni tkanini Vikidannya pripinilosya pislya Dogovoru pro chastkovu zaboronu yadernih viprobuvan u 1963 roci yakij zaboronyav atmosferni yaderni viprobuvannya Ce nagaduvalo shirokomasshtabnij eksperiment en ale ne moglo buti provedeno yak zvichajnij eksperiment na lyudyah cherez naukovu etiku Bulo mozhlivim kilka vidiv sposterezhen u lyudej narodzhenih do 1963 r napriklad viznachennya shvidkosti zamishennya klitin u riznih tkaninah lyudini Proekt vijni u V yetnami Vazhlivim pitannyam v ekonomichnih doslidzhennyah ye te sho viznachaye zarobitok Angrist 1990 ociniv vpliv vijskovoyi sluzhbi na dohodi za zhittya Vikoristovuyuchi statistichni metodi rozrobleni v ekonometrici Angrist vikoristav priblizne Proektom lotereyi vijni u V yetnami yak instrumentalnu zminnu pov yazanu z pravom na uchast lishe vijskovih Oskilki bagato faktoriv dozvolyayut peredbachiti chi sluzhit htos na vijskovij sluzhbi proekt lotereyi stvoryuye prirodnij eksperiment koli prizvanih do vijskovoyi sluzhbi mozhna porivnyati z timi hto ne buv prizvanij oskilki ci dvi grupi ne povinni suttyevo vidriznyatisya do prohodzhennya vijskovoyi sluzhbi Angrist viyaviv sho zarobitok veteraniv v serednomu buv priblizno na 15 vidsotkiv menshe zarobitku ne veteraniv Promislovij melanizm Z Promislovoyu revolyuciyeyu u XIX stolitti bagato vidiv metelikiv vklyuchayuchi dobre vivchenogo P yaduna berezovogo vidpovili na zabrudnennya atmosferi promislovistyu navkolo mist dioksidom sirki ta sazheyu rizkim zbilshennyam chastoti temnih form u porivnyanni z kolishnimi ryasnimi blidimi ryabimi formami U HH stolitti koli regulyuvannya pokrashuvalos a zabrudnennya padalo stvorilis umovi dlya shirokomasshtabnogo prirodnogo eksperimentu tendenciya do promislovogo melanizmu bula zminena i melanichni formi shvidko stali ridkisnimi Cej efekt priviv evolyucijnih biologiv L M Kuka ta Dzh R G Ternera do visnovku sho prirodnij vidbir ye yedinim dostovirnim poyasnennyam zagalnogo spadu PrimitkiDiNardo J 2008 U red vid Second Palgrave Macmillan s 856 864 doi 10 1057 9780230226203 1162 ISBN 978 0 333 78676 5 Arhiv originalu za 19 zhovtnya 2017 Procitovano 3 grudnya 2020 Dunning Thad 2012 Natural Experiments in the Social Sciences A Design Based Approach Cambridge University Press Friedman G D 1980 Primer of Epidemiology vid 2nd New York McGraw Hill ISBN 978 0 07 022434 6 Rosenzweig M R Wolpin K I 2000 Natural Natural Experiments in Economics 38 4 827 874 doi 10 1257 jel 38 4 827 Snow J 1855 On the Mode of Communication of Cholera 2nd ed London Churchill Excerpted in MacMahon B amp Pugh T F 1970 Epidemiology Boston Little Brown The 1854 cholera outbreak is the example of a natural experiment discussed often by e g in Statistical Models Theory and Practice Cambridge University Press 1 23 veresnya 2015 u Wayback Machine chapter 1 3 pp 6 9 MacMahon B amp Pugh T F 1970 Epidemiology Principles and Methods Boston Little Brown Snow s studies of the pattern of the disease were convincing enough to persuade the local council to disable the well pump by removing its handle After the handle of the well pump was replaced the incidence of new cases dropped In stopping the use of water from the well pump the authorities conducted in effect a second study an uncontrolled intervention study a study with an intervention group but no control group Evans W 1998 Children and Their Parents Labor Supply Evidence from Exogenous Variation in Family Size American Economic Review 88 3 450 477 JSTOR 116844 Post Van den Assem Baltussen Thaler 2008 PDF American Economic Review 98 1 38 71 doi 10 1257 aer 98 1 38 JSTOR 29729963 S2CID 12816022 SSRN 636508 Arhiv originalu PDF za 16 lyutogo 2021 Procitovano 3 grudnya 2020 van den Assem van Dolder Thaler 2012 Split or Steal Cooperative Behavior When the Stakes Are Large Management Science 58 1 2 doi 10 1287 mnsc 1110 1413 S2CID 1371739 SSRN 1592456 Sargent R P Shepard R M Glantz S A 2004 Reduced incidence of admissions for myocardial infarction associated with public smoking ban before and after study British Medical Journal 328 7446 977 980 doi 10 1136 bmj 38055 715683 55 PMC 404491 PMID 15066887 Kabat Geoffrey 5 chervnya 2004 Effect of public smoking ban in Helena Montana BMJ British Medical Journal 328 7452 1379 doi 10 1136 bmj 328 7452 1379 b ISSN 0959 8138 PMC 420336 PMID 15178633 Angrist Joshua D 1990 Lifetime Earnings and the Vietnam Draft Lottery Evidence from Social Security Administrative Records American Economic Review 80 3 313 336 JSTOR 2006669 Arhiv originalu za 15 kvitnya 2021 Procitovano 3 grudnya 2020 Cook L M Turner J R G 2008 Decline of melanism in two British moths spatial temporal and inter specific variation Heredity 101 6 483 489 doi 10 1038 hdy 2008 105 PMID 18941471